数据采集SCADA系统

SCADA的名词解释现代科技的飞速发展使得人们的生活越来越依赖于信息技术和自动化系统。

而在各种自动化系统中，SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）是一种关键的技术，它在各个行业中广泛应用，为生产效率提升和管理优化做出了巨大贡献。

本文将对SCADA进行全面解释，探讨其定义、功能和应用范围。

一、定义SCADA是一种用于监控和控制系统的集成软件和硬件技术。

它通过采集、传输、分析和控制现场设备的数据，实现对生产过程的实时监控和远程控制。

简而言之，SCADA系统就像一个大脑，通过感知环境、处理数据和制定决策，来确保自动化系统的稳定运行。

二、功能1. 数据采集：SCADA系统通过传感器或现场设备采集数据，并将其转化为数字信号进行存储和分析。

这些数据可以包括温度、压力、流量等各种参数，用于监测设备状态和生产过程。

2. 实时监控：基于数据采集提供的实时信息，SCADA系统可以对设备运行状态进行监控。

操作员可以通过友好的界面实时查看设备的工作情况，如温度异常、压力过高等，便于及时处理故障和异常情况。

3. 远程控制：SCADA系统允许操作员通过远程访问控制设备，对生产过程进行调整和优化。

通过远程控制，操作人员可以改变参数设置、开启/关闭设备，以便实现最佳生产效率和降低能源消耗。

4. 数据分析：SCADA系统可以对历史数据进行分析，以便提供有关设备状态和生产绩效的报告和趋势分析。

这些数据分析可以帮助企业进行决策制定和改进生产流程，提高质量和效率。

三、应用范围1. 工业领域：SCADA系统广泛应用于工业生产过程的监控与控制，包括化工、电力、石油、制造业等。

通过SCADA系统，企业可以实现设备状态的实时监控和故障预警，提高生产效率和安全性。

2. 城市基础设施：SCADA系统在城市基础设施的监控和管理中起着重要作用。

例如，水处理厂、供电系统、交通信号灯等都可以通过SCADA系统进行实时监测和控制，以提供高效的城市运行。

数据采集SCADA系统数据采集系统是指为了实现对数据的采集、传输、处理和存储等功能而设计的一种系统。

SCADA系统（Supervisory Control and Data Acquisition，监控与数据采集系统）是一种用于对工业过程进行监控和控制的系统，它通过数据采集来实时监测和分析工业过程，并通过控制指令对工业设备进行远程操作。

在数据采集SCADA系统中，数据采集是一个关键环节，它主要通过传感器、仪表和设备接口来获取现场数据。

传感器可以是温度传感器、压力传感器、流量传感器等，它们可以实时采集现场的温度、压力、流量等参数，并将数据传输给数据采集系统。

仪表是用于测量和记录设备的工艺参数，如液位仪表、流量仪表等，它们可以实时监测设备的运行状态，并将数据传输给数据采集系统。

设备接口是用于将设备和数据采集系统连接起来的接口，如Modbus接口、OPC接口等，它们可以实现设备数据的传输和交互。

数据采集系统不仅要能够实时采集现场数据，还要能够将采集到的数据进行处理和存储。

数据处理主要涉及数据的清洗、校验、转换和计算等过程，以提高数据的质量和准确性。

数据存储主要通过数据库来实现，它可以将采集到的数据按照特定的格式进行存储，并提供查询和分析功能，以支持后续的数据处理和决策。

在实际应用中，数据采集SCADA系统通常还需要具备以下功能：1.实时监控和控制：可以通过图形界面实时显示监控参数，并可对设备进行远程操作和控制，如开关机、调节参数等。

2.历史数据分析：可以对历史数据进行分析和统计，以发现设备运行的趋势和异常情况，并提供相应的预警和报警功能。

3. 报表生成和导出：可以根据用户的需求生成各种报表，并支持导出为Excel、PDF等格式。

4.可靠性和安全性：系统要有高可靠性和安全性，能够实时备份和恢复数据，同时要有权限管理和防火墙等机制，以保护数据的安全。

5.扩展性和兼容性：系统要支持模块化设计和接口扩展，以适应不同场景和设备的需求，并能与其他系统进行数据交互和集成。

数据采集与监控（SCADA）开发及应用方案1. 实施背景随着工业4.0和中国制造2025的推进，传统的制造业正在经历一场由信息技术驱动的重大变革。

其中，数据采集与监控（SCADA）系统成为了实现产业自动化和智能化的重要工具。

本方案旨在从产业结构改革的角度，探讨SCADA系统的开发和应用。

2. 工作原理SCADA系统是基于计算机技术、网络通信技术及自动化控制技术的一套控制系统。

其工作原理是通过对现场数据进行实时采集、传输、存储和分析，实现对设备运行状态的监控和管理。

3. 实施计划步骤（1）需求分析：明确系统的需求，包括需要监控的设备、需要采集的数据、需要优化的工艺流程等。

（2）系统设计：根据需求分析结果，设计系统的架构、功能和界面。

（3）系统开发：依据设计文档，开发SCADA系统。

（4）系统测试：对开发完成的系统进行严格的测试，包括功能测试、性能测试及安全测试等。

（5）系统部署：将SCADA系统部署到现场，与设备连接，进行系统调试。

（6）运行维护：对系统进行日常的运行维护和升级。

4. 适用范围本方案适用于各种制造业领域，如石油、化工、钢铁、电力等。

通过SCADA系统的实施，企业可以实现生产过程的自动化、信息化和智能化，提高生产效率，降低运营成本。

5. 创新要点（1）采用云计算技术，实现数据的高效存储和计算。

（2）利用大数据分析技术，对生产数据进行深度挖掘，为决策提供数据支持。

（3）引入物联网技术，实现设备的远程监控和管理。

（4）采用人工智能技术，实现系统的智能预警和自动控制。

6. 预期效果通过SCADA系统的实施，企业可以预期达到以下效果：（1）提高生产效率：通过自动化控制和实时监控，可以提高设备的运行效率和产品质量。

（2）降低运营成本：通过对能源、物料等资源的优化管理，可以降低企业的运营成本。

（3）增强安全性：通过实时监控和预警，可以及时发现和处理设备故障和安全隐患，保障企业生产的安全性。

（4）提高决策效率：通过大数据分析和人工智能技术，企业可以更快地做出决策，提高决策效率。

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)系统即数据采集和监控系统，它是电网调度自动化系统的基础和核心，负责采集和处理电力系统运行中的各种实时和非实时数据，是电网调度中心各种应用软件主要的数据来源。

SCADA 系统包括实时数据采集、数据通信、SCADA 系统支撑平台、前置子系统、后台子系统等。

数据采集包括反映物理过程特征的数据的产生，数据发送、接收和数据处理；监视控制不仅包括对物理过程的直接控制，还包括管理性控制，只下发调控指令，由厂站端或者下级调度人工调控。

通常数据采集装置和控制装置安放在厂站端，与主站端监控系统并不在一起，所以要实现数据采集和直接控制功能需要双向数据通信，普通认为数据采集是信号上行的通信，而直接控制是信号下行的通信。

一个 SCADA 系统通常由一个主站和多个子站(远方终端装置 RTU 或者变电站综合自动化系统) 组成。

主站通常在调度控制中心 (主站端) ，子站安装在变电站或者发电厂(厂站端) ，主站通过远动通道或者广域网实现与子站的通信，完成数据采集和监视控制。

国分为五级调度，主站除接收子站信息，还以数据通信方式接受从下级调度控制中心主站转发来的信息，又向上级调度控制中心主站转发本站的信息。

厂站端是 SCADA 系统的实时数据源，又是进行控制的目的地。

SCADA 所采集的数据包括摹拟量测量 (又称为“遥测”)，状态测点 (又称为“遥信”) 和脉冲累加量 (又称为“遥脉”)。

SCADA 系统的主站分为前置子系统和后台子系统，二者通过局域网相联相互进行通信。

前置子系统主要完成与厂站端及其它调度控制中心的通信，并将获得的数据发送给后台子系统。

后台子系统进行数据处理。

SCADA 把这些最近扫描的已经处理的反映被监视系统状态的数据存储在数据库中。

画面联结数据库，于是画面就直观地给出该系统状态的正确景象。

SCADA 为每一个量测量赋予一个状态和记录数值的变化趋势，当设备处于不正常状态或者运行限值已被超过时通知调度员。

制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。

由于各个应用领域对SCADA的要求不同，所以不同应用领域的SCADA系统发展也不完全相同。

目录电力系统应用在电力系统中，SCADA系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。

它作为能量管理系统（EMS系统）的一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，现已经成为电力调度不可缺少的工具。

它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员的负担，实现电力调度自动化与现代化，提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。

SCADA在铁道电气化远动系统上的应用较早，在保证电气化铁路的安全可靠供电，提高铁路运输的调度管理水平起到了很大的作用。

在铁道电气化SCADA系统的发展过程中，随着计算机的发展，不同时期有不同的产品，同时我国也从国外引进了大量的SCADA产品与设备，这些都带动了铁道电气化远动系统向更高的目标发展。

SCADA在石油管道工程中占有重要的地位，如用在系统管理石油管道的顺序控制输送、设备监控、数据同步传输记录，监控管道沿线及各站控系统运行状况等。

各站场的站控系统作为管道自动控制系统的现场控制单元，除完成对所处站场的监控任务外，同时负责将有关信息传送给调度控制中心并接受和执行其下达的命令，并将所有的数据记录储存。

除此之外的基本功能，现在的SCADA管道系统还具备泄露检测、系统模拟、水击提前保护等新功能。

石油方面应用目前，国外已广泛采用SCADA系统来实现对城市燃气管道的自动监控和自动保护，并已发展成为燃气管道自动控制系统的基本模式。

SCADA系统的工作原理是：根据数据采集系统获得的系统运行工况参数与设计工况参数的比较结果，然后通过由调节阀和与之配套的电动、气动、电液联动或气液联动执行机构以及检测被调参数的仪表等组成的自动调节系统对某些偏离设计工况的运行参数进行自动纠偏调节。

发展历程SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统，全名为数据采集与监视控制系统。

SCADA-数据采集与监视控制系统SCADA系统（Supervisory Control and Data Acquisition）是一种用于数据采集和监视控制的自动化系统。

它是由许多硬件和软件组成的综合性系统，广泛应用于能源、化工、交通、水务、制造业等行业中，用于实时监视和控制远程设备和过程。

1.硬件：包括传感器、控制器、通信设备等。

传感器用于收集各种数据，比如温度、压力、流量等。

控制器用于控制和执行各种操作，比如开关、阀门、电机等。

通信设备用于数据传输和远程访问。

2.软件：包括数据采集、数据处理、数据存储和数据展示等功能。

数据采集软件用于实时收集数据，并将其传输到中央处理单元。

数据处理软件用于对数据进行处理和分析，比如计算平均值、最大值、最小值等。

数据存储软件用于将数据保存在数据库中，以便后续查询和分析。

数据展示软件用于将数据以图形、报表等形式展示给操作员。

3.人机界面：主要包括监视和控制台。

监视台用于显示实时数据和趋势图，以便操作员进行监视和分析。

控制台用于操作设备和过程，比如打开或关闭设备，调整设备参数等。

SCADA系统的主要优点是提高了生产效率和安全性。

通过实时监视和控制远程设备和过程，可以及时发现和解决问题，减少了停机时间和生产成本。

同时，SCADA系统可以提供报警和预警功能，帮助操作员快速响应异常情况，避免事故的发生。

此外1.可扩展性：SCADA系统可以根据实际需要添加或删除设备和过程，以适应不同的生产环境。

2.可靠性和稳定性：SCADA系统采用冗余设计和故障恢复机制，确保系统的可靠性和稳定性。

3.安全性：SCADA系统采用各种安全措施，比如访问权限管理、防火墙等，保护系统免受非法访问和攻击。

总之，SCADA系统是一种用于数据采集和监视控制的自动化系统，广泛应用于各个行业中。

它通过实时收集和传输数据，并提供实时的监视和控制功能，帮助操作员快速响应异常情况，提高生产效率和安全性。

SCADA系统介绍SCADA系统是工控领域的一个重要应用形态，是一种基于现代信息处理技术及监测技术实现生产过程自动化控制和数据管理的系统，可以实现生产设备的远程监测和控制。

本文将对SCADA系统的定义、功能、组成部分、原理及应用领域等进行详细介绍。

一、 SCADA系统的定义SCADA是英文Supervisory Control And Data Acquisition系统的简称，也叫作监控与数据采集系统。

SCADA系统是一种应用于工业生产控制领域的现代化自动化系统。

SCADA系统通过远程数据采集和数据传输技术，实现了对生产设备的远程监测、控制和管理，其主要功能包括数据采集、数据处理、数据存储、报警和自动控制等。

二、 SCADA系统的功能SCADA系统在企业生产中的主要功能是实现生产设备的远程监测和控制，包括以下几个方面的功能：1、远程监测：通过远程传输数据技术，实时监测生产现场的各项参数数据，如温度、湿度、压力、流量、浓度、电流、电压等。

2、远程控制：通过远程控制技术，远程控制生产线上的各项设备，包括开关灯、开关机、调节温度、调节压力等。

3、数据记录：自动记录生产现场的各项参数数据，并进行存储，便于历史数据的查询和统计分析。

4、报警提示：根据预设的参数阈值，当生产现场某些参数出现异常时，及时发出报警提示，以保障生产设备的安全运行。

三、 SCADA系统的组成部分SCADA系统分为两个主要部分:前端和后端。

前端负责数据采集、数据处理、监视等工作，后端负责数据存储、统计分析、报警处理等工作。

下面将对SCADA系统的组成部分进行详细介绍。

1、前端前端包括数据采集设备、人机界面和通信模块等几个部分。

（1）数据采集设备数据采集设备通常由传感器、信号处理器、数据采集卡、数据采集仪器等组成。

传感器主要负责测量生产现场各项参数，信号处理器则负责对传感器采样的模拟信号进行处理，并将处理后的信号转化为数字量信号，数字量信号经过数据采集卡转化为计算机能够识别的信号，最后数据采集仪器将数据发送到计算机，供后续处理使用。

SCADA系统，Supervisory Control and Data Acquisition，即数据采集与监视控制系统。

SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。

SCADA系统组成在铁路供电系统中使用的SCADA系统常称为远动系统铁路供电远动系统即是SCADA系统在铁道电气化领域的一个最典型的应用。

主要监控：牵引供电系统：变电所、分区所、开闭所、AT所电力配电：（变）配电所、电力开关站、箱变、10/0.4kV低压变电所牵引供电SCADA系统具有信息完整、直观，有助于调度人员正确掌握系统运行状态、加快决策、快速诊断出系统故障状态提高管理效率的特点现已经成为牵引电力调度不可缺少的工具SCADA系统的基本结构SCADA系统由监控站（调度端）、被控站（被控端）及信道三大部分组成监控站：也叫调度端、控制中心设在铁路局电力调度所（或供电段段部）内完成远方对象的监控、数据统计及管理功能被控站：也叫被控端完成SCADA系统的数据采集、预处理，发送、接收及输出执行功能包括：牵引综合自动化系统电力变配电所综合自动化系统RTU（Remote Terminal Unit）接触网开关控制站信道：连接调度端与被控端的通信介质，用于传输远动信息分为有线信道、光纤信道及无线信道SCADA系统基本概念遥控：调度所发出命令以实现开关设备的远方操作如：断路器的“合”，“分”遥控分为单控，程控。

遥调：调度所直接对被控站的调压器、变压器抽头的级数进行调整遥测：遥测是将被控站的某些运行参数传送给调度所。

牵引供电系统的主要遥测对象如下进线电压进线电流主变功率27.5KV母线电压主变一次侧有功电度、无功电度馈线电流馈线故障点参数（馈线号、阻抗值、公里标）电容补偿装置电流遥信：遥信是将被控站的设备状态信号远距离传给调度所.遥信分为几大类：①位置遥信：开关对象的状态信号②非位置遥信：除开关对象位置信号外的其他故障状态信息预告遥信：轻故障信号事故遥信：重故障即事故信号对牵引供电系统涉及的主要遥信量如下：遥控对象位置信号中央信号（包括事故总信号、预告总信号、自动装置动作、控制回路断线、控制方式、所内监视、交流回路故障、直流电源故障、压互回路断线等）进线有压/失压、自投投入/撤除信号牵引变压器的各类故障信号（含保护动作信号）电容补偿装置的各类故障信号（含保护动作信号）动力变压器的各类故障信号（含保护动作信号）馈电线的各类故障信号（含保护动作信号）各开关操作机构的工作状态信号远动装置、远动通道运行状态遥视：遥视是将被控站设备的视频信号传送给调度所，进行远方图像监视亦称，视频监控系统远动信息的传输：在信道中传输的远动信息分为上行信息和下行信息。